新何家店隧道临近既有线隧道施工防护方案

临近既有线隧道施工安全防护方案一、编制依据和原则1、编制依据1.1招投标文件及实施性施工组织设计文件等；1.2《铁路工务安全规程》以及成铁局有关既有线施工的有关规定等；1.3铁道第二勘察设计院的设计文件及技术交底等；1.4现行的《铁路隧道施工规范》、《铁路隧道工程质量验收评定标准》的有关规范、规定等；1.5《爆破安全规程》（GB6722-2003）和《拆除爆破安全规程》（GB13533-1992）等；1.6现场调查的有关资料。2、编制原则2.1认真执行国家、铁道部等颁布的有关法令、法规、办法等。2.2严格执行现行铁路工程施工及验收规范、质量检验评定标准。2.3在仔细踏勘工程实地、认真研究有关规定的基础上充分考虑本工程的特点、场地、交通、水文、料源、水电供应、气候等实际情况。2.4施工组织机构的建立立足专业化，选配有实践经验的管理人员和有技术专长的技术人员组成强有力的施工组织机构，形成施工组织管理的核心层，全面负责工程安全、质量、进度、保证人力、物力、财力的合理分配，确保工程能顺利的进行。2.5在机械设备及检测仪器配置方面立足高效的机械化作业及现代化的检测手段，为保证质量、工期提供强有力的设备和检测保证。2.6在工期安排上，充分考虑各部工程的施工工期，立足于合理化，仔细分析、精心安排各项工程施工顺序，避免不合理的安排造成的施工干扰及窝工。2.7在安全保证措施的方面，立足全面性、可靠性及可操作性，建立安全岗位责任制，确保既有线隧道结构安全，确保工程安全顺利进行，以确保行车安全为重点。二、工程概况1、新文家坝隧道中心里程为YDK171+284.50，全长221m，为客货共线，旅客列车设计行车速度160km/h单线隧道，靠近既有线文家坝隧道，隧道进口距既有线20.32米，出口距既有线35.56米，新建隧道与既有线隧道最小线间距20.32米。2、新何家店隧道中心里程为YDK171+770,隧道全长110m，为客货共线，旅客列车设计行车速度160km/h单线隧道。靠近既有线何家店隧道，隧道进口距既有线32.45米，出口距既有线28.64米,新建隧道与既有线隧道最小线间距29.02米。3、地质及水文地质（1）地层岩性及构造隧道洞口段处于浅埋地段，为残坡积变质岩，属V级围岩，岩体不完整，工程地质较差，路段为低山丘陵地貌，沟槽上覆第四系冲洪积、残坡积层，厚0～2米;隧道穿越的围岩地质为V级、IV级，系侏罗系上统遂宁组（J3S）泥岩夹砂岩地层，岩层倾角平缓，泥岩质软，易风化，围岩结构主要为镶嵌结构的变质岩，节理裂隙发育，拱部易坍塌，侧墙易失稳。（2）水文地质隧道地表水主要为季节性沟水，无常年流水，地表水不发育。隧道地表泄水条件较好，岩性多为泥岩，为相对隔水层；岩层近于水平，无蓄水构造。本地层中局部含脉状石膏，地下水对砼具弱硫酸盐侵蚀性。（3）特殊岩土隧道进出口沟槽发育，松软土，厚度不一，分布不均，力学性能较差，不能作为天然持力层。隧道位于川中产油气田地层，基岩裂隙中可能有有害气体聚集。三、工期安排1、新文家坝隧道施工计划于2006年6月20日开工，2007年3月20日完工，总工期9个月。2、新何家店隧道施工计划于2006年7月20日开工，2007年1月20日完工，总工期6个月。四、施工组织1、组织机构现场施工负责人：钱兵施工队长联系电话[phone]技术负责人：韦建正工程师联系电话[phone]质量负责人：刘平助工联系电话[phone]安全员：刘雷安全员联系电话[phone]；2、劳动力安排本隧道设置一个隧道专业施工队，下设7个工班，具体劳动力安排见表1。表1劳动力安排表序号工班名称劳力承担任务1开挖工班15负责洞身开挖及锚杆、小导管、管棚钻眼安装，配合挖掘机扒碴，修整壁面，清理仰拱基底及工作面钻孔爆破工作。2风水电保障工班4负责洞内外水电的保障维修与检查、洞内排水工作。3支护工班20铺设钢筋网、安装钢架、喷射砼施工。4运输工班8出碴、卸碴、配合挖掘机或装载机装碴以及材料运输。5测量工班3负责开挖炮眼的布置、净空检查、围岩量测。6衬砌工班15负责防水层的铺设、衬砌台车定位、砼浇筑、台车整修、砼养护。7安全员2负责洞内外安全及既有线施工安全。3、机械设备配置机械设备配套从本标段隧道工程特点出发，本着既要与施工方法相匹配，又能满足施工需要的原则，结合质量工期要求，做到既先进、又经济，合理配备。同时，还充分考虑设备的完好率和出勤率，拟投入本标段隧道施工的主要机械设备见表2。表2隧道主要施工机械设备配置表序号设备名称规格型号单位数量序号设备名称规格型号单位数量1挖掘机PC200台19注浆机CZT30-C台12装载机ZL50C台110自卸汽车15T台43风动凿岩机YT-28台1511砼振动棒插入式台64衬砌台车自制简易台112电动空压机12M3台25简易架子台车自制简易台113内燃空压机12M3台16砼输送车6-8M3台314柴油发电机组75KW台17砼输送泵60M3台115砼搅拌站60站18砼湿喷机TK-961台1五、施工方法1、既有线隧道现状的调查（1）新文家坝隧道与文家坝隧道的平面位置关系详见图1；（2）新何家店隧道与何家店隧道平面关系详见图22349为保证施工安全，施工前应详细调查既有线隧道的现状，其调查内容包括:①既有线隧道的衬砌裂缝等，应表明裂缝位置、裂缝基本情况，有照片及文字记录；②既有线隧道的竣工验收衬砌厚度（如雷达探测竣工资料等）；③既有线隧道施工出现的坍方位置及坍方要素、处理情况，以及运营后暴露出的质量问题。④其他应调查的情况。根据资料反映的情况采取相应的措施，确保既有线结构物的安全。2、施工方法进出口均采用台阶式洞门。全隧采用台阶法，按新奥法施工，采用光面爆破及湿喷技术，施工中对围岩支护体系的稳定状态进行监测；初期支护为喷锚支护，全隧V级围岩地段设置全环格栅钢架及拱部φ42钢花管超前支护，全隧IV级围岩地段设置拱墙格栅钢架及拱部φ25水平砂浆锚杆。仰拱超前，拱墙一次衬砌；隧道内设置双侧沟双侧槽，隧道衬砌喷射混凝土与模筑混凝土之间拱墙设置复合防水板，全隧施工缝安装止水带。（1）总体施工方法安排一个施工队伍由隧道进口向隧道出口开挖、支护施工，全隧采用台阶法施工，上台阶开挖高度6.2米，下半断面开挖4.13米高，按新奥法7548施工，采用光面爆破及湿喷技术。隧道进口出洞方向路基段结合洞内施工也分上下分部开挖。施工应遵循“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”的原则进行施工。隧道V级围岩循环进尺控制在0.8m，IV级围岩循环进尺控制在1.0m。（2）、洞口边仰坡施工洞外边仰坡土石方尽量采用机械开挖，必须采用爆破开挖的石方，在做好防护的情况下，按照路基控爆方法进行施工。石方控制爆破：针对该类地段的工程特点和地质条件及与既有线距离情况，对硬岩路堑采取浅孔小台阶法松动控制爆破法予以施工。钻爆设计如下：a.台阶布置：台阶纵向平行于既有线路方向，台阶高度取H=2m。b.炮孔布置：沿设计边坡布置一排预裂炮孔，炮孔方向按设计坡度1:1或1:0.7选取；垂直边坡方向布置主炮孔，炮孔取垂直孔，每一台阶布置1～２排主炮孔。边坡预裂爆破参数：炮孔深度：L=H/sinα炮孔间距：a=（7～12）d，d—为炮孔直径，一般取a=0.4～0.6m线装药密度：q=0.15～0.25Kg/m装药结构：采用不耦合间隔装药，底部增加装药，上部适当减少。不耦合系数大于2，药卷之间的间隔控制在0.1～0.3m以内。堵塞长度：在0.8～1.3m之间选取。主炮孔爆破参数见表3。表3主炮孔爆破参数表最小抵抗线炮孔深度炮孔间距炮孔排距单孔装药量W底=（0.4～1.0）H，一般取W底=0.8～1.2mL=Ha=（1.0～1.2）W底b=（0.9～1.0）aQ前排=q·W底·a·H，Q后排=（1.15～1.3）q·W底·b·Hq=0.35～0.5kg/m3（台阶爆破单位用药量）c.装药结构：间隔装药，底部集中装药，上部适当减少，总装药深度不大于炮孔深度的2/3。d.堵塞长度：孔口未装药部分用炮泥堵塞，并用炮辊加压捣实。e.起爆网路：使用非电塑料导爆系统、毫秒雷管起爆，跳段使用。同层起爆顺序是：预裂炮孔、前排主炮孔、后排主炮孔，上层预裂孔可与下层后排主炮孔同段起爆。每个孔只装一个雷管，导爆管接到孔外连接，联结块内装一个即发传爆雷管，最后用起爆器或激发枪起爆。f.爆破防护：由于该隧道洞口距既有线距离很近，起爆前必须对既有线钢轨、枕木、道床进行有效的防护，在防护人员及爆破人员按各自的职责到位后，按给定的点实施爆破。洞口段的挖方段路堑采取在既有线水沟外侧设立建筑脚手架铺竹胶板单层排架防护，排架长度20米，排架高（露出地面）2.5米，控制炮碴滑向既有线；炮口采用整体联结的树枝捆覆盖放炮路堑，可以有效控制飞石，爆破防护见图3。图3爆破防护示意图（3）、洞内开挖施工洞内采取微震爆破技术开挖，微震爆破作业段最大一段允许装药量：Qmax＝R3×（Vkp／K）3／a式中：Qmax——最大一段爆破药量，kg；Vkp——安全速度，cm/s；取Vkp＝2cm/s；R——爆破安全距离，m；设计边坡线——竹胶板——φ100钢管——φ100钢管——φ40钢管既有线中线13424123单层排架2.5m设计边坡线新建复线中线覆盖层基岩K——地形、地质影响系数；A——衰减系数。K、a值是针对隧道的具体情况，在多次试爆的基础上进行回归分析后确定。根据爆破物距爆心的安全距离要求，并由此推出每段的最大装药量。爆破参数选择：微振控制爆破参数见表4、表5。具体实施时，具体确定。表4上半断面爆破参数表周边眼间距E（cm）抵抗线W（cm）眼深（m）辅助眼间排距（cm）线装药密度（kg/m）最大段控制药量（kg）30～4040～501.580～900.15～0.25≯4.5表5下半断面爆破参数表周边眼间距E（cm）孔排距（m）眼深（m）线装药密度（kg/m）最大段控制药量（kg）60～800.8～0.920.2～0.3≯4.5（3）隧道二次衬砌隧道二次衬砌采用一部长度10m的整体式简易钢模衬砌台车施作。在隧道洞口开挖后场地平整好后，立即组织安装衬砌台车；隧道地质较差时，衬砌紧跟掘进；隧道地质条件较好时，二次衬砌和掘进面之间的最大距离不超过60米。六、既有线隧道安全监测隧道开挖同时对临近隧道的安全检测，安装爆破震动监测仪，监测爆破震动的大小，以便及时调整爆破参数。对隧道表面的裂纹进行量测，观察裂纹是否有发展，以便制定更加周密的防护措施。1、现场调查在爆破前后，对既有隧道进行观测描述、记录，对比爆破前后的地震破坏情况，量测隧道既有代表性裂缝宽度变化等，描述、记录方法有文字叙述、画图、照相、录像等。同时，在既有隧道衬砌裂缝处应作砂浆标示块，上面注明标示日期、裂缝宽度等，新建隧道施工期间应派人每天对裂缝情况进行检查，并做好文字记录，如有异常及时按规定要求向有关部门领导汇报。2、仪器监测（1）爆破振动测量系统采用机械——电子一体化的技术进行爆破震动测量分析，其系统方框图如图4示。图图4爆破振动系统方框图仪器：成都中科动态仪器有限公司生产的EXP3850型爆破振动记录仪。（2）爆破振动测量系统具备的技术指标①可测参数值范围：速度0.05~50cm/s,加速度0.01~500m/s2②信号频率相应范围0.1~500Hz③数据记录时间：300s④非线性：2%⑤通道数：2~3（垂直向、纵向和横向均可记录）⑥分析参数：原始波形、波形积分和微分；幅度值、功率谱等；⑦环境条件：温度0~40℃，相对湿度RH≤90%。（3）仪器测试记录①一般情况：时间、地点、环境温度、湿度、气压、风向、风力、测试单位和操作人员；②爆源情况：炸药名称、装药量、药包形状、爆区范围、起爆方式、爆破介质的名称、强度及覆盖厚度；③测试场地情况：测点方位、方向、离爆区距离、测点地质情况、周围地物情况及传感器安装方法；④仪器情况：每个测点的放大器、记录器的名称、型号、编号、运转状态、运转中曾发生什么异常；⑤现场标定情况：标定方向、标定记录和标定波形；拾振器A